Obrabotka Metallov 2026 Vol. 28 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 85 TECHNOLOGY благодаря способности воздействовать на поведение электропроводных металлических расплавов. При взаимодействии электропроводной жидкой фазы с внешним магнитным полем в расплаве возникают индуцированные электрические токи. Взаимодействие плотности тока и магнитной индукции приводит к возникновению электромагнитных сил, описываемых через силу Лоренца, которые способны изменять движение жидкой фазы, перенос растворенных элементов и условия затвердевания. Эффективность данного воздействия определяется параметрами электромагнитного поля, электрической проводимостью материала, распределением магнитного поля и геометрией сварочной ванны [11–15]. Технологии электромагнитного воздействия исследовались при литье, сварке, аддитивном производстве и поверхностной модификации как железных, так и цветных сплавов. Предыдущие исследования показали, что электромагнитное перемешивание может способствовать повышению химической однородности, снижению ликвации, изменению морфологии затвердевания и измельчению структурных составляющих. Однако конечный эффект электромагнитного воздействия существенно зависит от частоты возбуждения, интенсивности магнитного поля, объема взаимодействия, свойств материала и технологических параметров процесса [16–19]. По сравнению с традиционными низкочастотными системами электромагнитного перемешивания высокочастотные электромагнитные поля (ВЧЭМП) обеспечивают локализованное воздействие на электропроводные расплавленные области вследствие ограниченной глубины проникновения электромагнитного поля. Данная особенность особенно важна для процессов поверхностной модификации, где объем расплава относительно мал, но требуется точное управление процессами переноса в сварочной ванне. Таким образом, применение ВЧЭМП представляет собой перспективный способ регулирования процессов затвердевания приповерхностного слоя без существенного изменения свойств основного материала детали. Несмотря на значительный прогресс в области электромагнитной обработки материалов, большинство предыдущих исследований посвящено алюминиевым сплавам, сталям, литейным процессам и сварочным технологиям соединения материалов. В то же время применение ВЧЭМП при TIG-поверхностной модификации компактного графитового чугуна остается недостаточно изученным. В частности, взаимосвязь между электромагнитным воздействием, поведением сварочной ванны, перераспределением легирующих элементов, эволюцией микроструктуры и изменением твердости поверхностных слоев CGI до настоящего времени систематически не установлена [20–22]. Кроме того, влияние ВЧЭМП на различные варианты TIG-модификации поверхности, включая непосредственное оплавление, легирование дополнительными элементами и нанесение твердых наплавочных материалов с карбидообразующими элементами, требует дальнейшего исследования. Предполагается, что вклад электромагнитного воздействия определяется химическим составом модифицированного слоя и преобладающими механизмами упрочнения. В системах, где твердость преимущественно определяется быстрым затвердеванием материала основы, ВЧЭМП может главным образом способствовать повышению структурной однородности. В легированных и наплавленных слоях, содержащих карбидообразующие элементы, электромагнитное перераспределение компонентов может влиять на формирование и пространственное расположение упрочняющих фаз. Таким образом, целью настоящего исследования является установление влияния TIGобработки поверхности EN-GJV-400 компактного графитового чугуна в условиях воздействия ВЧЭМП на эволюцию микроструктуры, перераспределение элементов и изменение твердости. Особое внимание уделено определению роли ВЧЭМП как дополнительного параметра управления процессом формирования поверхностного слоя, распределения фаз и структурной однородности при различных режимах TIGмодификации. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования. 1. Исследовать влияние ВЧЭМП частотой 200 кГц на формирование поверхностного слоя и структурную однородность при TIG-обработке компактного графитового чугуна EN-GJV-400. 2. Оценить влияние TIG-обработки с применением ВЧЭМП на эволюцию микроструктуры

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1